BR112021007432A2 - locking mechanism system and tool - Google Patents
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Abstract
SISTEMA E FERRAMENTA DE MECANISMO DE TRAVAMENTO. A presente invenção se refere a um mecanismo ou ferramenta de travamento (10) com adaptação para conexão a um veículo operado remotamente (20) e adaptado para ao menos um do grupo que consiste em conexão e desconexão de duas placas (40, 50). A presente invenção também se refere a um sistema (100) adaptado para ao menos um dentre o grupo que consiste em conexão e desconexão de duas placas, sendo que o sistema compreende o dito mecanismo ou ferramenta de travamento (10).SYSTEM AND TOOL OF MECHANISM LOCK. The present invention refers to a mechanism or tool lock (10) with adaptation for connection to an operated vehicle remotely (20) and adapted for at least one of the group consisting of connecting and disconnecting two cards (40, 50). The present invention also refers to a system (100) adapted to at least one of the group which consists of connecting and disconnecting two boards, and the system comprises said locking mechanism or tool (10).
Description
[0001] A presente invenção se refere a um mecanismo ou ferramenta de travamento e a um sistema adaptado para ao menos um dentre: conexão e/ou desconexão de dois multiconectores rápidos para aplicações submarinas.[0001] The present invention relates to a locking mechanism or tool and a system adapted for at least one of: connection and/or disconnection of two quick multi-connectors for subsea applications.
[0002] São conhecidos alguns mecanismos de travamento do tipo mecânico para uso sub-aquático, sendo que o acoplamento é realizado mediante o uso de barra(s) de haste rosqueada e/ou ferramenta(s) de torque. Isso torna o(s) processo(s) ou fase(s) de instalação bastante demorado.[0002] Some locking mechanisms of the mechanical type for underwater use are known, and the coupling is performed by using threaded rod bar(s) and/or torque tool(s). This makes the installation process(es) or phase(s) very time-consuming.
[0003] Portanto, é um objetivo da invenção fornecer um mecanismo ou ferramenta de travamento e um sistema de me para aplicações submarinas que possibilitem uma rápida temporização para acoplamento e travamento de diferentes pares submarinas.[0003] Therefore, it is an object of the invention to provide a locking mechanism or tool and a me system for subsea applications that enable a fast timing for coupling and locking of different subsea pairs.
[0004] Um outro objetivo da invenção é fornecer uma conexão aprimorada e uma ferramenta ou mecanismo de travamento e um sistema para conexão de uma extremidade externa a uma instalação submarina permanente ou estrutura hospedeira fixa.[0004] Another object of the invention is to provide an improved connection and a tool or locking mechanism and a system for connecting an outer end to a permanent subsea installation or fixed host structure.
[0005] Um outro objetivo da invenção é fornecer uma ferramenta ou mecanismo de travamento isento de falha e tal sistema.[0005] Another objective of the invention is to provide a tool or mechanism for locking fault-free and such a system.
[0006] Ainda outro objetivo da invenção é fornecer processo(s) ou fase(s) de operação ou instalação de baixo custo.[0006] Yet another objective of the invention is to provide low cost process(es) or phase(s) of operation or installation.
[0007] Ainda outro objetivo da invenção é fornecer um mecanismo ou ferramenta de travamento e um sistema de mecanismo de travamento para aplicações submarinas que se conformem às exigências submarinas definidas por um operador e/ou autoridade.[0007] Yet another object of the invention is to provide a locking mechanism or tool and a locking mechanism system for subsea applications that conform to the subsea requirements defined by an operator and/or authority.
[0008] De acordo com um primeiro aspecto da invenção, isto é conseguido com uma ferramenta ou mecanismo para utilização submarina com adaptação para conexão e desconexão de uma placa flutuante e uma placa fixa.[0008] According to a first aspect of the invention, this is achieved with a tool or mechanism for subsea use with adaptation for connecting and disconnecting a floating plate and a fixed plate.
[0009] De acordo com um segundo aspecto da invenção, isso é obtido com um sistema que usa tal ferramenta ou mecanismo.[0009] According to a second aspect of the invention, this is achieved with a system that uses such a tool or mechanism.
[0010] As características principais desta invenção são apresentadas nas reivindicações independentes. Recursos adicionais da presente invenção são apresentados nas reivindicações dependentes.[0010] The main features of this invention are presented in the independent claims. Additional features of the present invention are set forth in the dependent claims.
[0011] A invenção ensina uma ferramenta adaptada para ao menos um dentre: conexão e/ou desconexão de um conjunto de placa flutuante e placa fixa. À ferramenta compreende uma bucha deslizante e um compartimento frontal. O compartimento frontal é montado na bucha deslizante e cobre parcialmente a bucha deslizante. Um eixo de acionamento principal é disposto de maneira móvel no interior da bucha deslizante. A haste impulsora tem um cone em uma extremidade da mesma. A haste impulsora é disposta axialmente de forma móvel no interior do eixo de acionamento principal a fim de operar em direção radial a um ou mais ferrolhos. À ferramenta compreende adicionalmente um ou mais êmbolos na bucha de deslizamento. Cada êmbolo é disposto para ser radialmente móvel dentro da bucha de deslizamento de modo que cada êmbolo seja adaptado para ser estendido para fora e radialmente ao ser submetido a uma força. A bucha de deslizamento compreende adicionalmente um ou mais orifícios radiais na mesma. Cada orifício radial é conectado, em um lado, a um canal de fonte hidráulica [consulte página 7] no compartimento frontal e, em seu outro lado, a um respectivo canal axial. Cada canal é disposto na bucha deslizante e dedicado a conexão adicional a seu respectivo êmbolo. O dito um ou mais êmbolo(s) é(são) adaptado(s) para serem operados hidraulicamente por um fluido hidráulico fornecido por uma fonte de fluido hidráulico.[0011] The invention teaches a tool adapted for at least one of: connecting and/or disconnecting a set of floating plate and fixed plate. The tool comprises a sliding bushing and a front compartment. The front housing mounts on the slip bushing and partially covers the slip bushing. A main drive shaft is movably disposed inside the sliding bushing. The push rod has a cone at one end of the push rod. The push rod is axially movably disposed within the main drive shaft in order to operate radially to one or more bolts. The tool additionally comprises one or more pistons in the slip sleeve. Each plunger is arranged to be radially movable within the slip bushing so that each plunger is adapted to be extended outwardly and radially upon being subjected to a force. The slip bushing additionally comprises one or more radial holes therein. Each radial hole is connected, on one side, to a hydraulic source channel [see page 7] in the front housing and, on the other side, to a respective axial channel. Each channel is arranged on the sliding bushing and dedicated to additional connection to its respective plunger. Said one or more piston(s) is(are) adapted to be hydraulically operated by a hydraulic fluid supplied by a source of hydraulic fluid.
[0012] Em seu lado externo, cada êmbolo tem um formato semi- esférico.[0012] On its outer side, each plunger has a semi-spherical shape.
[0013] Cada ferrolho tem um formato externo toroidal, sendo que vários ferrolhos dispostos ao redor do cone formarão um formato de anel segmentado.[0013] Each bolt has a toroidal outer shape, with several bolts arranged around the cone forming a segmented ring shape.
[0014] Cada êmbolo compreende um colar de êmbolo em sua seção de extremidade interna. Cada êmbolo é disposto em um orifício de êâmbolo na bucha de deslizamento. Um retentor de êmbolo é disposto no orifício de modo a estar em contiguidade ao colar de êmbolo. Uma mola de êmbolo é disposta entre o retentor de êmbolo e o colar de êmbolo.[0014] Each plunger comprises a plunger collar at its inner end section. Each plunger is disposed in a plunger hole in the slip bushing. A plunger retainer is disposed in the bore so as to abut the plunger collar. A plunger spring is disposed between the plunger retainer and the plunger collar.
[0015] Uma seção de extremidade traseira do eixo de acionamento principal é dotada de uma câmara, sendo que é disposto um pistão do tucho (push rod piston). Uma mola de retração é forçada entre o pistão do tucho e a superfície interna da câmara.[0015] A rear end section of the main drive shaft is provided with a chamber, and a push rod piston is arranged. A retract spring is forced between the tappet piston and the inner surface of the chamber.
[0016] Um pistão principal da ferramenta é fixado a e circunda seu eixo de acionamento principal. Um cilindro principal é conectado de maneira deslizante a e circunda o pistão principal. O cilindro principal tem uma extremidade traseira e uma extremidade traseira, sendo que um primeiro tampão de cilindro principal é disposto na extremidade traseira do cilindro principal, e um segundo tampão do cilindro principal é disposto na extremidade frontal do cilindro principal. Os tampões são conectados de modo deslizante ao eixo de acionamento principal e fixados às seções de extremidade do cilindro principal. Uma primeira câmara de fluido é formada entre o eixo de acionamento principal, o cilindro principal, o primeiro tampão de cilindro principal e o pistão principal. Uma segunda câmara de fluido é formada entre o eixo de acionamento principal, o cilindro principal, o pistão principal e o segundo tampão de cilindro principal. As câmaras de fluido estão em comunicação fluida com uma fonte de fluido hidráulico de modo que fluido hidráulico possa ser inserido ou deixado fora do câmaras de fluido a fim de mover o pistão principal e, com isso, o eixo de acionamento principal.[0016] A tool's main piston is attached to and surrounds its main drive shaft. A master cylinder is slidably connected to and encircles the master piston. The master cylinder has a rear end and a trailing end, with a first master cylinder plug being disposed at the rear end of the master cylinder, and a second master cylinder plug being disposed at the front end of the master cylinder. Plugs are slidably connected to the main drive shaft and secured to the end sections of the main cylinder. A first fluid chamber is formed between the main drive shaft, the main cylinder, the first main cylinder plug and the main piston. A second fluid chamber is formed between the main drive shaft, the main cylinder, the main piston and the second main cylinder cap. The fluid chambers are in fluid communication with a source of hydraulic fluid so that hydraulic fluid can be inserted or left out of the fluid chambers in order to move the main piston and thereby the main drive shaft.
[0017] A invenção ensina também um sistema adaptado para ao menos um dentre: conexão e/ou desconexão de um conjunto de placa flutuante e uma placa fixa. O conjunto da placa flutuante e placa fixa compreende múltiplos conectores. O sistema compreende a ferramenta acima mencionada, um veículo operado remotamente (ROV - remotely operated vehicle), a placa externa/flutuante disposta em uma extremidade de um feixe, a placa interna/fixa montada em uma estrutura hospedeira ou instalação submarina. A ferramenta de travamento é adaptada para ser conectada ao ROV. A ferramenta é adicionalmente adaptada para ao menos um dentre: conexão e/ou desconexão das placas. [ver página 4][0017] The invention also teaches a system adapted for at least one of: connecting and/or disconnecting a set of floating plate and a fixed plate. The floating plate and fixed plate assembly comprises multiple connectors. The system comprises the aforementioned tool, a remotely operated vehicle (ROV), the outer/floating plate disposed at one end of a beam, the inner/fixed plate mounted to a host structure or subsea installation. The locking tool is adapted to be connected to the ROV. The tool is additionally adapted for at least one of: connecting and/or disconnecting the boards. [see page 4]
[0018] A estrutura hospedeira pode ser ao menos uma dentre: árvore de natal, tubulação, unidade de distribuição submarina (SDU - subsea distribution unit), conjunto de terminação umbilical (UTA - umbilical termination assembly).[0018] The host structure can be at least one of: christmas tree, pipe, subsea distribution unit (SDU), umbilical termination assembly (UTA).
[0019] As placas podem ser placas perfuradas multivmúltipla conexão rápida/conectora (MQC).[0019] Plates may be perforated multi-multiple quick connect/connector (MQC) plates.
[0020] As placas podem compreender adicionalmente meios/mecanismos de orientação grosseiros e finos.[0020] The plates may additionally comprise coarse and fine guidance means/mechanisms.
[0021] O feixe é adaptado para conexão de duas estruturas hospedeiras.[0021] The beam is adapted for connecting two host structures.
[0022] Esses e outros aspectos da invenção são evidentes e serão elucidados adicionalmente, a título de exemplo, com referência aos desenhos, nos quais:[0022] These and other aspects of the invention are evident and will be further elucidated, by way of example, with reference to the drawings, in which:
[0023] A Figura 1 mostra um sistema para aplicações submarinas, de acordo com a presente invenção.[0023] Figure 1 shows a system for subsea applications, according to the present invention.
[0024] A Figura 2 mostra um sistema, de acordo com a invenção, com uma placa interna/fixa, uma placa externa/flutuante e uma ferramenta ROV que devem ser acoplados e/ou conectados juntos.[0024] Figure 2 shows a system, according to the invention, with an internal/fixed plate, an external/floating plate and an ROV tool that must be coupled and/or connected together.
[0025] A Figura 3 ilustra uma seção transversal da placa flutuante e da ferramenta, de acordo com a invenção.[0025] Figure 3 illustrates a cross section of the floating plate and the tool, according to the invention.
[0026] As Figuras 4a a 4c ilustram a ferramenta e a placa flutuante conectadas, de acordo com a invenção.[0026] Figures 4a to 4c illustrate the tool and the floating plate connected, according to the invention.
[0027] As Figuras 5a a 5c mostram em detalhes o acoplamento entre a ferramenta e a placa fixa na Figura 4a.[0027] Figures 5a to 5c show in detail the coupling between the tool and the fixed plate in Figure 4a.
[0028] As Figuras 6a a 6b mostram em detalhes outros elementos do mecanismo ou ferramenta de travamento que são usados caso a energia hidráulica seja removida e/ou perdida.[0028] Figures 6a to 6b show in detail other elements of the locking mechanism or tool that are used if hydraulic energy is removed and/or lost.
[0029] As Figuras 7a a 7d ilusttam em detalhes elementos adicionais do mecanismo ou ferramenta de travamento, como um êmbolo de travamento (Figuras 7a a 7c) e elementos de empurrar e puxar do eixo de acionamento principal (Figura 7d) da ferramenta.[0029] Figures 7a to 7d illustrate in detail additional elements of the locking mechanism or tool, such as a locking piston (Figures 7a to 7c) and push and pull elements of the main drive shaft (Figure 7d) of the tool.
[0030] A presente invenção se refere a uma ferramenta 10 com mecanismos de travamento destinados a aplicações submarinas. A ferramenta 10 é adaptada para ser usada em um sistema de mecanismo de travamento 100, conforme ilustrado na Figura 1. A ferramenta 10 é adaptada para ser afixada a, mantida e operada por um veículo operado remotamente (ROV) 20. A ferramenta 10 pode ser usada para conectar uma conexão rápida múltipla flutuante, MQC, a uma placa fixa em uma estrutura submarina. A ferramenta 10 é totalmente operada hidraulicamente. A ferramenta 10 é adaptada para fornecer um travamento robusto entre uma placa externa/flutuante 50 com acopladores, sendo que a placa flutuante 50 é disposta em cada extremidade de um feixe 55, e uma placa interna/fixa 40 com acopladores, sendo que a placa fixa 40 é disposta em uma estrutura hospedeira ou uma instalação submarina 30 ou 31. A ferramenta 10 é adaptada para ser capaz de engatar a placa flutuante 50 e, então, a placa fixa 40 a fim de acoplar e conectar juntas a placa flutuante 50 e a placa fixa 40, incluindo todas as suas múltiplas linhas dedicadas como, mas não se limitando a, por exemplo, fluida, hidráulica, química, elétrica, etc., A desconexão das placas é habilitada por meio da ferramenta 10. O feixe 55 pode ser usado para conectar duas instalações submarinas 30, 31.[0030] The present invention relates to a tool 10 with locking mechanisms intended for subsea applications. Tool 10 is adapted for use in a locking mechanism system 100, as illustrated in Figure 1. Tool 10 is adapted to be affixed to, maintained, and operated by a remotely operated vehicle (ROV) 20. Tool 10 can be used to connect a floating multiple quick-connect, MQC, to a fixed plate on a subsea structure. Tool 10 is fully hydraulically operated. The tool 10 is adapted to provide a robust interlock between an outer/floating plate 50 with couplers, with the floating plate 50 being disposed at each end of a bundle 55, and an inner/fixed plate 40 with couplers, the plate being Fixture 40 is disposed in a host structure or a subsea installation 30 or 31. Tool 10 is adapted to be able to engage floating plate 50 and then fixed plate 40 in order to couple and connect together floating plate 50 and the fixed plate 40, including all its multiple dedicated lines such as, but not limited to, for example, fluid, hydraulic, chemical, electrical, etc. Disconnection of the plates is enabled by means of tool 10. The beam 55 can be used to connect two subsea installations 30, 31.
[0031] A ferramenta 10 guia a placa flutuante 50 para a placa fixa 40 e conecta os dois elementos entre si. A ferramenta 10 é então retirada das placas 40, 50 e pode ser usada em outra conexão.[0031] The tool 10 guides the floating plate 50 to the fixed plate 40 and connects the two elements together. Tool 10 is then removed from plates 40, 50 and can be used in another connection.
[0032] As estruturas hospedeiras/instalações submarinas 30, 31 podem ser, mas não se limitam a, por exemplo, árvores de natal, tubulações, unidades de distribuição submarina (SDUs), conjuntos de terminação umbilical (UTA), etc.[0032] Subsea host structures/facilities 30, 31 may be, but are not limited to, for example, christmas trees, pipelines, subsea distribution units (SDUs), umbilical termination assemblies (UTA), etc.
[0033] As placas 40, 50 podem ser, mas não se limitam a, por exemplo, placas perfuradas multi/múltipla conexão rápida/conectora (MQC). A placa fixa 40 e a placa flutuante 50 compreendem meios de orientação grossos e finos.[0033] Plates 40, 50 may be, but are not limited to, for example, perforated multi/multiple quick connect/connector (MQC) plates. Fixed plate 40 and floating plate 50 comprise both thick and thin guide means.
[0034] A Figura 2 mostra a ferramenta 10 juntamente com a placa fixa 40 e a placa flutuante 50, a serem acopladas ou conectadas uma à outra. Alternativamente, quando desejado ou necessário, as duas placas 40, 50 podem ser destravadas e/ou desconectadas por meio da ferramenta 10. O ROV 20 é acoplado à ferramenta 10 durante as operações mencionadas acima.[0034] Figure 2 shows the tool 10 together with the fixed plate 40 and the floating plate 50, to be coupled or connected to each other. Alternatively, when desired or necessary, the two plates 40, 50 can be unlocked and/or disconnected by means of tool 10. ROV 20 is coupled to tool 10 during the operations mentioned above.
[0035] Com referência à Figura 3, para a operação de acoplamento, a ferramenta ou mecanismo 10 é levado até a placa flutuante 50 por meio de um ROV 20 e engata e/ou inicia o ancoramento com a placa 50. A bucha de deslizamento 121 com dentes 11 (veja, por exemplo, a Figura 3) na ferramenta 10 engata totalmente com um colar de fecho 51 na placa flutuante 50 em alinhamento com uma luva 53 da placa flutuante[0035] Referring to Figure 3, for the coupling operation, the tool or mechanism 10 is taken to the floating plate 50 by means of an ROV 20 and engages and/or initiates the anchoring with the plate 50. The slip bushing 121 with teeth 11 (see, for example, Figure 3) on tool 10 fully engages with a locking collar 51 on float plate 50 in alignment with a sleeve 53 of the float plate
50. Um ou mais êmbolos 12 na ferramenta 10 se estende(m) para fora e radialmente para um sulco circunferencial externo 52 disposto no lado interno da luva 53 da placa flutuante 50, de modo que a ferramenta 10 engate a placa flutuante 50. Dessa forma, a ferramenta 10 trava-se à placa flutuante 50.50. One or more plungers 12 in tool 10 extend(s) outwardly and radially into an outer circumferential groove 52 disposed on the inner side of sleeve 53 of floating plate 50 so that tool 10 engages floating plate 50. In this way, tool 10 locks onto floating plate 50.
[0036] Com referência às Figuras 4a a 4c, o ROV 20 permite que a ferramenta seja travada à placa flutuante 50, a qual, então, é levada até a placa fixa 40 da instalação ou conjunto 30. Então o colar de fecho 51 da placa flutuante 50 é engatado com um espigão central fixo 41 da placa fixa 40. Na posição atual, o colar de fecho 51 não pode girar à medida que é engatado com o espigão central fixo[0036] With reference to Figures 4a to 4c, the ROV 20 allows the tool to be locked to the floating plate 50, which is then carried to the fixed plate 40 of the installation or assembly 30. Then the closing collar 51 of the floating plate 50 is engaged with a fixed central spigot 41 of the fixed plate 40. In the current position, the locking collar 51 cannot rotate as it is engaged with the fixed central spigot
41. Enquanto engatado no espigão central fixo 41, o colar de fecho 51 pode deslizar ao redor da circunferência do espigão fixo 41.41. While engaged with the central fixed post 41, the locking collar 51 can slide around the circumference of the fixed post 41.
[0037] Faz-se agora referência às Figuras 5a a 5c. Uma vez que a placa flutuante 50 é puxada para a posição, o colar de fecho 51 gira e, então, os ferrolhos do colar de fecho 54 são colocados atrás dos ferrolhos do espigão 44, travando assim a placa flutuante 50 à placa fixa 40. Um ou mais ferrolhos de travamento 17 é (são) disposto(s) em um cone 18 em uma extremidade de um eixo de acionamento principal 15 da ferramenta 10. Cada ferrolho de travamento 17 é disposto de maneira móvel em um respectivo orifício de ferrolho do cone 18. Os ferrolhos de travamento 17 têm um formato externo toroidal, sendo que diversos ferrolhos dispostos ao redor do cone 18 formarão um formato de anel segmentado, conforme visto na Figura 5c. Cada ferrolho de travamento 17 compreende botões para manter o ferrolho de travamento 17 dentro do cone 18.Reference is now made to Figures 5a to 5c. Once the float plate 50 is pulled into position, the lock collar 51 rotates and then the lock collar bolts 54 are placed behind the spike bolts 44, thus locking the float plate 50 to the fixed plate 40. One or more locking bolts 17 is (are) disposed in a cone 18 at one end of a main drive shaft 15 of tool 10. Each locking bolt 17 is movably disposed in a respective bolt hole of the tool. Cone 18. The locking ferrules 17 have a toroidal outer shape, and several bolts arranged around the cone 18 will form a segmented ring shape, as seen in Figure 5c. Each locking bolt 17 comprises buttons for holding the locking bolt 17 within the cone 18.
7IM7IM
[0038] Os ferrolhos de travamento 17 engatam um sulco interno 42 do espigão fixo 41 mediante a extensão de uma haste de acionamento 16 e cone 18 dentro do eixo de acionamento principal 15 da ferramenta 10. Na posição atual, o colar de fecho 51 não pode girar à medida que é engatado com o espigão fixo 41. Assim, a ferramenta 10 é travada na placa fixa 40.[0038] The locking bolts 17 engage an internal groove 42 of the fixed post 41 by extending a drive rod 16 and cone 18 within the main drive shaft 15 of the tool 10. In the current position, the locking collar 51 does not it can rotate as it is engaged with the fixed spigot 41. Thus, the tool 10 is locked onto the fixed plate 40.
[0039] O eixo de acionamento principal 15 da ferramenta 10 é então retraído a fim de puxar a placa flutuante 50 a placa fixa 40, de modo que cada linha, dentre as múltiplas linhas de um respectivo acoplador de placa fixa, seja conectada ou acoplada de modo vedante à outra respectiva linha dentre as múltiplas linhas do outro respectivo acoplador de placa flutuante. Os êmbolos 12 da ferramenta 10 são retraídos, o que permitirá então a rotação da bucha de deslizamento 121 da ferramenta 10 e os dentes 11 da bucha de deslizamento 121. Na posição atual da placa, a bucha de deslizamento 121 gira por meio de uma disposição de cremalheira 71 e pinhão 72 mostrada na Figura 3, e o colar de fecho 51 irá girar para a posição travada e travará a placa flutuante 50 à placa fixa 40. A disposição de cremalheira 71 e pinhão 72 é conectada à bucha de deslizamento 121 por meio de ao menos uma braçadeira de conexão 75 mostrada na Figura 3. A disposição de cremalheira 71 e pinhão 72 pode ser acionada por um motor hidráulico 70 mostrado na Figura 3. O motor hidráulico 70 pode ser acionado pela fonte de fluido hidráulico 25. A fonte de fluido hidráulico 25 pode ser disposta, de uma maneira conhecida, no ROV 20 (veja a Figura 1), e conectada, de uma maneira conhecida, à ferramenta 10. Após a placa flutuante 50 ser fixada ou travada à placa fixa 40, a ferramenta 10 é destravada da placa fixa 40. Os ferrolhos de travamento 17 desengatam do sulco interno 42 do espigão fixo 41 mediante a retração da haste de acionamento 16 e do cone 18. Os êmbolos 12 são desengatados, e a ferramenta é destravada do espigão fixo 41 da placa fixa 40, isto é, a partir da placa fixa[0039] The main drive shaft 15 of tool 10 is then retracted in order to pull floating plate 50 to fixed plate 40, so that each row, among the multiple rows of a respective fixed plate coupler, is connected or coupled sealingly to the other respective row among the multiple rows of the other respective floating plate coupler. The plungers 12 of the tool 10 are retracted, which will then allow rotation of the slip bush 121 of the tool 10 and the teeth 11 of the slip bush 121. In the current position of the plate, the slip bush 121 rotates by means of an arrangement of rack 71 and pinion 72 shown in Figure 3, and locking collar 51 will rotate to the locked position and lock floating plate 50 to fixed plate 40. Rack 71 and pinion 72 arrangement is connected to slide bush 121 by by means of at least one connecting bracket 75 shown in Figure 3. The rack 71 and pinion 72 arrangement can be driven by a hydraulic motor 70 shown in Figure 3. The hydraulic motor 70 can be driven by the source of hydraulic fluid 25. source of hydraulic fluid 25 can be disposed, in a known manner, on the ROV 20 (see Figure 1), and connected, in a known manner, to the tool 10. After the floating plate 50 is fixed or locked to the fixed plate 40, tool 10 is des locked from fixed plate 40. Locking bolts 17 disengage from internal groove 42 of fixed post 41 by retracting drive rod 16 and cone 18. Plungers 12 are disengaged, and the tool is unlocked from fixed post 41 of plate fixed 40, i.e. from the fixed plate
40. A ferramenta 10 é destravada da placa flutuante 50 e o ROV 20 se movimenta em sentido inverso, retirando assim a ferramenta 10 da placa flutuante 50.40. Tool 10 is unlocked from floating plate 50 and ROV 20 moves in the reverse direction, thereby removing tool 10 from floating plate 50.
[0040] Em outras modalidades, diferentes formas do sulco, como por exemplo trapezóide, e/ou um número diferente de sulcos, podem ser possíveis. No entanto, estas modalidades devem ter a mesma funcionalidade especificada acima. O sulco, ou sulcos, deve resistir mecanicamente a ferrolhos de travamento 17 puxados axialmente para fora. O sulco, ou sulcos, deve também empurrar os ferrolhos de travamento 17 radialmente para dentro quando da retração da ferramenta 10. Por exemplo, um sulco quadrado pode não satisfazer ao último requisito.[0040] In other embodiments, different groove shapes, such as trapezoid, and/or a different number of grooves, may be possible. However, these modalities must have the same functionality specified above. The groove, or grooves, must mechanically resist locking bolts 17 pulled axially outward. The groove, or grooves, must also push the locking bolts 17 radially inward when retracting tool 10. For example, a square groove may not satisfy the last requirement.
[0041] Caso se deseje destravar a placa flutuante 50 da placa fixa 40 a fim de separá-las uma da outra, a bucha de deslizamento 121 gira de uma maneira descrita anteriormente, e o colar de fecho 51 gira para a posição destravada, destravando assim a placa flutuante 50 da placa fixa 40. Os êmbolos 12 são, então, estendidos a fim de travar a ferramenta 10 na placa flutuante 50. Os ferrolhos de travamento 17 são desengatados com o eixo de acionamento principal 15 totalmente estendido. Então a ferramenta 10 e a placa flutuante 50 podem ser retiradas da placa fixa 40.[0041] If it is desired to unlock the floating plate 50 from the fixed plate 40 in order to separate them from one another, the sliding bush 121 rotates in a manner described above, and the locking collar 51 rotates to the unlocked position, unlocking thus floating plate 50 from fixed plate 40. Plungers 12 are then extended in order to lock tool 10 to floating plate 50. Locking bolts 17 are disengaged with main drive shaft 15 fully extended. Then tool 10 and floating plate 50 can be removed from fixed plate 40.
[0042] Conforme visto na Figura 3 é, a ferramenta de travamento 10 compreende uma bucha de deslizamento oca 121 e um compartimento frontal oco 101 montado na bucha de deslizamento 121. O eixo de acionamento principal 15 é axialmente móvel dentro da bucha de deslizamento 121. O eixo de acionamento principal 15 pode ser acionado hidraulicamente. A haste impulsora 16 é axialmente móvel no interior do eixo de acionamento principal 15. A haste impulsora 16 é hidraulicamente acionada a fim de operar o cone 18 e, assim, os ferrolhos de travamento 17.[0042] As seen in Figure 3, the locking tool 10 comprises a hollow slip bush 121 and a hollow front housing 101 mounted on the slip bush 121. The main drive shaft 15 is axially movable within the slip bush 121 The main drive shaft 15 can be hydraulically driven. Drive rod 16 is axially movable within main drive shaft 15. Drive rod 16 is hydraulically driven in order to operate cone 18 and thus locking bolts 17.
[0043] Com referência às figuras 6a a 6b, a seção de extremidade traseira 26 do eixo de acionamento principal 15 é dotada de uma câmara 29, sendo que um pistão do tucho 28 está disposto a fim de acionar hidraulicamente o tucho 16. A mola de retração 27 é forçada entre o pistão do tucho 28 e uma superfície interna 33 da câmara 29 disposta no eixo de acionamento principal 15. O tampão da haste impulsora veda a câmara 29 e fornece um batente de extremidade traseira para o pistão da haste impulsora 28.[0043] With reference to figures 6a to 6b, the rear end section 26 of the main drive shaft 15 is provided with a chamber 29, with a piston of the tappet 28 being arranged to hydraulically actuate the tappet 16. The spring of retraction 27 is forced between tappet piston 28 and an inner surface 33 of chamber 29 disposed on main drive shaft 15. The push rod cap seals chamber 29 and provides a rear end stop for the push rod piston 28 .
[0044] Com a extremidade traseira do eixo de acionamento principal 15 e a extremidade traseira da ferramenta 10, pretende-se dizer aqui que a extremidade da ferramenta 10 estará voltada para o ROV 20 que segura a ferramenta 10. À extremidade dianteira do eixo de acionamento principal 15 ou da ferramenta 10,éa seção de extremidade que estará voltada para os elementos de placa flutuante e placa fixa quando a ferramenta 10 for conectada a tais elementos. Os termos "traseiro" e "dianteiro" definem assim uma direção apontando desde a extremidade que está mais próxima ao ROV 20 quando a ferramenta 10 está funcionamento, na direção da extremidade que está mais próxima aos elementos que estão sendo conectados ou desconectados.[0044] With the rear end of the main drive shaft 15 and the rear end of tool 10, it is meant here that the end of tool 10 will face the ROV 20 holding tool 10. To the front end of the drive shaft Main drive 15 or tool 10 is the end section that will face the floating plate and fixed plate elements when tool 10 is connected to such elements. The terms "rear" and "front" thus define a direction pointing from the end that is closest to the ROV 20 when tool 10 is running, toward the end that is closest to the elements being connected or disconnected.
[0045] Uma vez que a energia hidráulica é removida, a haste impulsora 16 será retraída pela mola de retração 27, dessa forma o cone 18 permitirá que os ferrolhos de travamento 17 sejam retraídos quando a ferramenta estiver sendo puxada para fora, já que os ferrolhos de travamento 17 não estarão mais em uma posição engatada ou travada, veja as Figuras 5a a 5b. Isso irá assegurar que o vaso de superfície não seja ancorado a uma extremidade próxima ao centro da estrutura hospedeira.[0045] Once the hydraulic power is removed, the push rod 16 will be retracted by the retraction spring 27, thus the cone 18 will allow the locking bolts 17 to be retracted when the tool is being pulled out, as the locking bolts 17 will no longer be in an engaged or locked position, see Figures 5a to 5b. This will ensure that the surface vessel is not anchored to an end close to the center of the host structure.
[0046] Faz-se referência às Figuras 7a a 7c. Os êmbolos 12 na ferramenta 10 também são hidraulicamente acionados. O sulco circunferencial externo 52 está disposto no lado interno da luva 53 da placa flutuante 50 e é adaptado para receber os êmbolos 12. Conforme visto na Figura 3, um canal de fonte hidráulica 9 é fornecido no envoltório externo/compartimento frontal 101 da ferramenta 10. Um sulco circunferencial 21 é disposto no lado externo da bucha de deslizamento 121 em conexão fluida com o canal hidráulico 9. Dois elementos vedantes circulares do compartimento central 101 são dispostos em cada lado do sulco 21 a fim de que se obtenha uma conexão vedada com o compartimento frontal 101 (isto é, uma conexão vedada entre a bucha de deslizamento 121 e o compartimento frontal 101). O fluido hidráulico para os êmbolos 12 é distribuído a partir do canal hidráulico 9 para o sulco circunferencial 21, o qual distribui o fluido para um ou mais orifícios radiais 19 na bucha de deslizamento 121, que, por sua vez, distribui o fluido para um ou mais canais/canaletas axiais 191 na bucha de deslizamento 121, levando a um ou mais orifícios de êmbolo 13, cada um acomodando o respectivo êmbolo 12.Reference is made to Figures 7a to 7c. Pistons 12 on tool 10 are also hydraulically actuated. The outer circumferential groove 52 is disposed on the inner side of the sleeve 53 of the floating plate 50 and is adapted to receive the plungers 12. As seen in Figure 3, a hydraulic source channel 9 is provided in the outer casing/front housing 101 of the tool 10 A circumferential groove 21 is arranged on the outer side of the slip bushing 121 in fluid connection with the hydraulic channel 9. Two circular sealing elements of the central compartment 101 are arranged on each side of the groove 21 in order to obtain a sealed connection with the front compartment 101 (i.e., a sealed connection between the slip bushing 121 and the front compartment 101). Hydraulic fluid for pistons 12 is delivered from hydraulic channel 9 to circumferential groove 21, which delivers fluid to one or more radial holes 19 in slide bush 121, which, in turn, delivers fluid to a or more channels/axial channels 191 in the slip bushing 121 leading to one or more plunger holes 13, each accommodating the respective plunger 12.
[0047] Uma mola do êmbolo 22 é disposta ao redor de cada êmbolo 12, fornecendo tensão quando os êmbolos 12 são acionados hidraulicamente. Quando a energia hidráulica é removida, os êmbolos 12 são empurrados para dentro por meio das molas de êmbolo 22.[0047] A piston spring 22 is disposed around each piston 12, providing tension when pistons 12 are hydraulically actuated. When hydraulic power is removed, pistons 12 are pushed inward by means of piston springs 22.
[0048] Além disso, em seu lado externo, o êmbolo 12 tem um formato ou forma semiesférica. O sulco circunferencial interno 52 da placa flutuante 50 terá também um formato ou forma semi-esférico respectivamente correspondente para acoplar ao formato ou forma esférica do êmbolo 12. Isto é feito para auxiliar a retração dos êmbolos 12, no caso de as molas de êmbolo 22 não estarem fornecendo força suficiente para pressionar os êmbolos para fora do sulco 52. Obtém-se fácil retração devido à forma ou formato correspondente específico do êmbolo 12 e do sulco 52, e às forças aplicadas nos êmbolos 12 provenientes dos movimentos da placa flutuante 50 e/ou da ferramenta 10.[0048] Furthermore, on its outer side, the plunger 12 has a hemispherical shape or shape. The inner circumferential groove 52 of the floating plate 50 will also have a correspondingly corresponding semi-spherical shape or shape to mate with the spherical shape or shape of the plunger 12. This is done to assist the retraction of the plungers 12, in the case of the plunger springs 22 they are not providing sufficient force to press the pistons out of groove 52. Easy retraction is achieved due to the specific corresponding shape or shape of piston 12 and groove 52, and the forces applied to pistons 12 from movements of floating plate 50 and /or tool 10.
[0049] Cada êmbolo 12 compreende um colar de êmbolo 24 ao redor de sua circunferência interna. Cada êmbolo 12 está disposto no orifício do êmbolo 13 na bucha de deslizamento 121. Um retentor de êmbolo 23 é disposto no orifício 13 para estar em posição limítrofe contra o colar do êmbolo 24. Isto é feito a fim de manter os êmbolos 12 dentro da bucha de deslizamento 121.[0049] Each plunger 12 comprises a plunger collar 24 around its inner circumference. Each plunger 12 is disposed in the bore of the plunger 13 in the slide bush 121. A plunger retainer 23 is disposed in the bore 13 to be in a boundary position against the collar of the plunger 24. This is done in order to keep the plungers 12 within the slip bushing 121.
[0050] A Figura 7d mostra um desenho do detalhe dos elementos que estão empurrando e puxando o eixo de acionamento principal 15 durante a operação. Um pistão principal 60 é fixado ao eixo de acionamento principal 15 ao redor da circunferência do eixo de acionamento principal 15. Na circunferência externa, o pistão principal 60 é conectado de modo móvel a um cilindro principal 61. Na primeira e na segunda extremidade do cilindro principal 61, há um primeiro e segundo tampões de cilindro principal 62, 63, respectivamente. O primeiro tampão de extremidade 62 é disposto na seção de extremidade mais traseira 61, enquanto a segunda tampa de extremidade 63 é disposto na seção de extremidade dianteira do cilindro 61. Os tampões de extremidade 62 e 63 funcionam como vedações e batentes de extremidade para o pistão principal 60.[0050] Figure 7d shows a detail drawing of the elements that are pushing and pulling the main drive shaft 15 during operation. A main piston 60 is attached to the main drive shaft 15 around the circumference of the main drive shaft 15. At the outer circumference, the main piston 60 is movably connected to a main cylinder 61. At the first and second ends of the cylinder main cylinder 61, there are first and second main cylinder plugs 62, 63 respectively. The first end cap 62 is disposed on the rearmost end section 61, while the second end cap 63 is disposed on the front end section of the cylinder 61. The end caps 62 and 63 function as seals and end stops for the main piston 60.
[0051] Uma primeira câmara de fluido 64 é formada entre o primeiro tampão do cilindro principal 62, o pistão principal 60, o eixo de acionamento principal 15 e o cilindro principal 61. O cilindro principal 61 estará formando a superfície externa da primeira câmara de fluido 64 e o eixo de acionamento principal 15 estará formando a superfície interna da câmara 64. De modo correspondente, uma segunda câmara de fluido 65 é formada entre o pistão principal 60, o segundo tampão de cilindro principal 63, o eixo de acionamento principal 15 e o cilindro principal 61. A primeira câmara de fluido 64 estará no lado posterior do pistão principal 60, enquanto a segunda câmara de fluido 65 estará no lado dianteiro do pistão principal 60.[0051] A first fluid chamber 64 is formed between the first cap of the main cylinder 62, the main piston 60, the main drive shaft 15 and the main cylinder 61. The main cylinder 61 will be forming the outer surface of the first fluid chamber. fluid 64 and main drive shaft 15 will be forming the inner surface of chamber 64. Correspondingly, a second fluid chamber 65 is formed between main piston 60, second main cylinder plug 63, main drive shaft 15 and the main cylinder 61. The first fluid chamber 64 will be on the rear side of the main piston 60, while the second fluid chamber 65 will be on the front side of the main piston 60.
[0052] Para empurrar o eixo de acionamento principal 15 na direção da placa flutuante 50 e/ou da placa fixa 40, a primeira câmara de fluido 64 é preenchida com fluido hidráulico, enquanto o fluido na segunda câmara de fluido 65 é canalizado para fora dessa câmara. Quando o eixo de acionamento principal 15 é empurrado para a frente, os êmbolos 12 serão empurrados para fora do sulco circunferencial 52 da placa flutuante 50, conforme descrito acima.[0052] To push the main drive shaft 15 towards the floating plate 50 and/or the fixed plate 40, the first fluid chamber 64 is filled with hydraulic fluid, while the fluid in the second fluid chamber 65 is channeled outwards. of that chamber. When the main drive shaft 15 is pushed forward, the plungers 12 will be pushed out of the circumferential groove 52 of the floating plate 50, as described above.
[0053] Para puxar o eixo de acionamento principal 15 na direção oposta à placa fixa 40, a segunda câmara de fluido 65 é preenchida com fluido hidráulico, enquanto o fluido na primeira câmara de fluido 64 é canalizada para fora dessa câmara. Quando o eixo de acionamento principal 15 é puxado para trás, os êmbolos 12 serão puxados na direção do eixo principal 15. Os canais de fluido que fornecem fluido hidráulico à primeira 64 e à segunda 65 câmaras de fluido não são mostrados no desenho, mas ficará evidente para o versado na técnica dispor canais de fluido em conexão com cada câmara de fluido 64, 65.[0053] To pull the main drive shaft 15 in the opposite direction to the fixed plate 40, the second fluid chamber 65 is filled with hydraulic fluid, while the fluid in the first fluid chamber 64 is channeled out of this chamber. When the main drive shaft 15 is pulled back, the pistons 12 will be pulled towards the main shaft 15. The fluid channels that supply hydraulic fluid to the first 64 and second 65 fluid chambers are not shown in the drawing, but will remain. It is evident to the person skilled in the art to arrange fluid channels in connection with each fluid chamber 64, 65.
[0054] Modificações, alterações e adaptações adicionais da presente invenção ocorrerão naturalmente aos versados na técnica sem que se afaste do escopo da invenção, conforme expresso e declarado nas reivindicações de patente a seguir.[0054] Modifications, alterations and additional adaptations of the present invention will naturally occur to those skilled in the art without departing from the scope of the invention, as expressed and stated in the following patent claims.
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